Склад шихти порошкового дроту для електродугового та плазмового напилення покриттів

Склад шихти порошкового дроту для електродугового та плазмового напилення покриттів, що містить порошки феромарганцю, хрому та заліза, 3 40136 зменшення коефіцієнта тертя, збільшення твердості покриття. Поставлена задача вирішується тим, що шихта порошкового дроту для електродугового та плазмового напилення покриттів, яка містить порошок феромарганцю, порошок хрому та порошок заліза, згідно корисної моделі, додатково містить порошок сплаву алюміній-скандій (який містить 3 мас. % скандію) та порошок нітриду бору з розміром частинок до 100 мкм, при наступному співвідношенню компонентів, мас. %: феромарганець марки ФМн88 8...10 хром марок ПХ1 або ПХ2 13...17 сплав алюміній-скандій марки АС97-3 18...22 нітрид бору 4...6 залізо марки ПЖР2 45...57. Що до оболонки порошкового дроту, то використовується стрічка сталева, холоднокатана зі сталі марок 08кп або 08пс, особливо м'яка, за ДЕСТ 503-81 або ДЕСТ 19851-74 з номінальним розміром стрічки 12х0,4 мм. Матеріали компонентів наступні: порошок феромарганцю марки ФМн88 за ДЕСТ 4755-91; порошок сплаву алюміній-скандій марки АС97-3 розробки ІГТМ НАНУ; порошок хрому марок ГГХ1 або ПХ2 за ТУ 14-274-75; порошок нітриду бору за ДЕСТ 9910-88 та залізний порошок марки ПЖР2 за ДЕСТ 9849-86. Діаметр порошкового дроту 2,0...2,4 мм, коефіцієнт заповнення шихтою 30...32. Введення сплаву алюміній-скандій (який містить 3 мас. % скандію), впроваджено вперше, він забезпечує підвищення зносостійкості та твердості 4 покриття, за рахунок підвищення міцних властивостей алюмінію, завдяки перерозподілу у матриці дисперсних інтерметалідних частинок при охолодженні. Нітрид бору підвищує зносостійкість покриття при різних методах випробувань та зменшує його коефіцієнт тертя. Порошок шихти отримають способом механічного змішування порошків усіх компонентів. Розмір частинок складає 10...100 мкм. До змішування проводиться підготовка феромарганцю та сплаву алюміній-скандій, шляхом подрібнення їх у спеціальних дробильниках та приладах, до отримання матеріалу із заданим розміром частинок. Покриття були нанесені на експериментальнодослідній установці електродугового напилення покриттів марки УСЭМ-2М та на установці марки "Київ-7" з модернізованим плазмотроном, з використанням в якості розпилювального газу продуктів згоряння суміші метану з повітрям. Випробування на інтенсивність зносу при сухім терті ковзанні на повітрі проводились на машині тертя марки СМЦ-2 (Р=1 МПа, V=0,5 м/с) за ДЕСТ 26614-85; а на інтенсивність зносу при фретінгкорозії на машині тертя марки МФК-1 розробки КПЦА (Р=20 МПа, f=30 Гц, А=0,1 мм, Т=20°С, N=5·105 циклів); твердість за Бри-нелем вимірювали на приладі ТШ-2М. Склад шихти порошкового дроту для електродугового та плазмового напилення покриттів, включає граничні та середні значення, а також значення які виходять за межі: інтенсивність зносу при сухим терті ковзанні та при фретінг-корозії на повітрі, а також твердість покриття, що наведені у таблиці. Таблиця №-№ п-п 1 2 3 Склад шихти Феромарганець ФМн88 Сплав алюміній-скандій АС97-3 Хром ПХ1 або ПХ2 Нітрид бору Залізо ПЖР2 Феромарганець ФМн88 Сплав алюміній-скандій АС97-3 Хром ПХ1 або ПХ2 Нітрид бору Залізо ПЖР2 Феромарганець ФМн88 Сплав алюміній-скандій АС97-3 Хром ПХ1 або ПХ2 Нітрид бору Залізо ПЖР2 Знос при суЗнос при Ваговий хим терті ков- фреінг-корозії Граничні знасклад занні на повіт- (Р=20 МПа, чення співвід- Твердість, компонері (Р=1 МПа, f=30 Гц, А=0,1 НВ ношення компонтів, мас. V=0,5 м/с), мм, Т=20°С, нентів % мм3/1000 N=5·105 цикл.), м·см2 мкм 8 18 13 4 57 9 20 15 5 51 10 22 17 6 45 Мінімальне значення компонентів 480...500 12 8 Середнє значення компонентів 510...530 10 7 Максимальне значення компонентів 540...560 8 6 5 40136 6 Продовження табл. Знос при суЗнос при Ваговий хим терті ков- фреінг-корозії Граничні знасклад занні на повіт- (Р=20 МПа, №-№ чення співвід- Твердість, Склад шихти компонері (Р=1 МПа, f=30 Гц, А=0,1 п-п ношення компоНВ нтів, мас. V=0,5 м/с), мм, Т=20°С, нентів % мм3/1000 N=5·105 цикл.), м·см2 мкм Феромарганець ФМн88 7 Сплав алюміній-скандій Кількість ком17 АС97-3 понентів менш 4 440...470 13 9 мінімального Хром ПХ1 або ПХ2 12 значення Нітрид бору 3 Залізо ПЖР2 61 Феромарганець ФМн88 11 Сплав алюміній-скандій Кількість ком23 АС97-3 понентів більш 5 580...600 7 5 максимального Хром ПХ1 або ПХ2 18 значення Нітрид бору 7 Залізо ПЖР2 41 6 Прототип 455-475 15 10 Результати випробувань оброблялись згідно з ДЕСТ 23211-80. Даний матеріал має перевагу перед прототипом у тому, що його: зносостійкість при сухим терті ковзанні на повітрі в 1,25...1,75 разів, зносостійкість при фретінг-корозії на повітрі в 1,25...1,4 разів та твердість в 1,1...1,2 разів вище, ніж у прототипу. У таблиці надані результати випробувань на твердість і інтенсивність зносу при сухим терті Комп’ютерна верстка Д. Шеверун ковзанні та фретінг-корозії на повітрі матеріалу, якій має різни співвідношення компонентів у своєму складі, граничні і поза граничні співвідношення компонентів, а також прототипу. Показано, що тільки у пропонованих співвідношеннях компонентів патентованого матеріалу, ми маємо підвищення вказаних властивостей у порівнянні з прототипом. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601